Lleida, clau en un projecte de descarbonització i producció d'hidrogen verd

La necessitat urgent d’abordar la crisi climàtica ha accelerat la cerca de solucions sostenibles i innovadores per reduir les emissions de gasos d’efecte hivernacle. En aquest context, el projecte HACDOS emergeix com una iniciativa transformadora amb l’objectiu de dissenyar, produir i validar sistemes modulars semblants panells solars de baix cost per a la producció d’hidrogen renovable a partir de la llum del sol i d’aigües residuals. El projecte està impulsat per un consorci multidisciplinari format per les empreses FACSA, que el lidera, i Enagás, el centre tecnològic Eurecat i la Universitat Rovira i Virgili, com a agents de coneixement referents en tecnologies de l’hidrogen. Aquesta innovadora tecnologia contribueix a un ús més eficient dels recursos, a la generació d’energia renovable, a la descarbonització i a l’impuls de l’economia circular en la indústria.

HACDOS: Una aproximació

El projecte HACDOS se centra en la utilització d’uns prototips innovadors de sistemes modulars semblants a panells solars per a l’ús de la llum del sol per a la producció d’hidrogen verd i la degradació dels contaminants aquosos, principalment orgànics, mitjançant un procés anomenat reformat fotocatalític. És a dir, mitjançant la utilització d’aigües residuals com a matèria primera i la llum solar natural com a font d’energia, aquesta tecnologia permet tractar les aigües brutes, que poden ser de nou retornades als circuits de producció o d’altres usos, i fabrica hidrogen verd. Un enfocament innovador i sostenible per abordar els reptes ambientals i energètics que presenten la societat i la indústria actuals. I que també demanden les polítiques de transició energètica, com la que vol una Europa neutra en emissions per a l’any 2050. Fa poc, una trobada dels països del G7 a Torí acordava posar fi a la generació d’energia amb carbó per al 2035.

L’Hidrogen: una energia renovable que pot ser verda

L’hidrogen té un paper clau en la descarbonització i com a vector energètic en l’energia renovable del futur. I porta l’etiqueta de ser un producte verd quan és produit amb energia renovable, com són l’aigua i la llum del sol. L’hidrogen es pot utilitzar com a vector energètic, com a combustible per als vehicles o com a matèria primera per a altres productes, com en la indústria química o en la fabricació de fertilitzants, ja que és un element clau per a produir amoníac, base dels fertilitzants. En la indústria petroquímica, molt important a Tarragona, serveix per tallar el petroli i millorar-ne la combustió. Són només alguns exemples.

Eurecat Lleida en el procés industrial

La planta que Eurecat té al Parc Agrobiotech de Lleida és fonamental en tot aquest procés, ja que s’encarrega de la implementació. És a dir, de fer de pont tecnològic per traslladar un petit prototip inicial a la producció a escala industrial. Que no és poca cosa. L’equip d’Eurecat Lleida s’encarrega del desenvolupament dels prototips i de tot el procés d’escalat industrial treballant juntament amb les empreses i la resta de socis: des de dissenys innovadors per vèncer les limitacions de producció fins a la selecció dels materials més adients i els tests per comprovar els límits de condicions d’operació i que aguanten bé el pas dels temps i les inclemències climàtiques. Fins a escalar-ho a números industrials. I fer que passi de rebre un fil d’aigua a cabals més elevats. I si diem que Lleida ho porta a la vida real és que, a més, ha de fer que sigui de la forma més econòmica possible, per tal de ser competitius en un mercat nou però en el qual hi haurà competidors.

Què se’n fa, de l’aigua restant? 

Aquest procés utilitza aigües residuals resultants d’un procés industrial, com aigües barrejades amb components orgànics susceptibles de ser oxidats. L’aigua resultant després d’aquest procés pot tenir diversos usos. És, per entendre’ns, una aigua molt similar a la que resultaria de certs processos d’una depuradora. L’ús d’aquesta aigua seria òptima per al reg, per exemple, o per tornar-se a utilitzar en l’activitat industrial.

Implicacions i futur de la tecnologia HACDOS

El sistema modular HACDOS ofereix una gran eficiència, costos més baixos i una escalabilitat senzilla en comparació amb altres sistemes equivalents. Aquestes característiques fan que sigui una opció atractiva per a una àmplia gamma d’indústries, com l’agroalimentària, facilitant la seva adopció i implementació a gran escala.

La participació d’Eurecat en el projecte HACDOS, a través de la seva Unitat de Tecnologia Química i el Laboratori Industrial de Lleida, destaca el Compromís del sector de la recerca i la innovació en el desenvolupament de tecnologies avançades per a la producció d’hidrogen verd com a vector d’energia renovable per a la descarbonització de la indústria. Juntament amb altres socis com FACSA, Enagás i la Universitat Rovira i Virgili, aquest consorci està treballant per avaluar la viabilitat tecnoeconòmica de la tecnologia i establir estratègies per a la seva implementació a gran escala.

H2CAT: Impulsant la Innovació en l’Hidrogen Verd

El projecte HACDOS forma part de la xarxa H2CAT, la xarxa catalana d’innovació i escalabilitat del coneixement en tecnologies diferencials en l’àmbit de l’hidrogen renovable (H2CAT), que té com a objectiu principal accelerar el desplegament de tecnologies d’hidrogen verd i impulsar la seva integració en diverses àrees d’aplicació, com indústria, transport i energia.

Cap a un futur sostenible

En resum, el projecte HACDOS i la Xarxa H2CAT representen exemples clars de com la recerca, la innovació i la col·laboració entre diferents actors poden contribuir de manera significativa a la transició cap a un futur sostenible i descarbonitzat. Mitjançant l’adopció de tecnologies avançades i l’ús d’hidrogen verd com a vector energètic, podem obrir camí cap a un sistema energètic més net, eficient i resilient, alhora que abordem els reptes ambientals més urgents de la nostra època.

Miriam, transformeu aigua en hidrogen. L’hidrogen juga un paper fonamental, que ara podem produir amb energia renovable, és a dir, és verd. I és un vector energètic molt interessant, que ens permet anar cap a l’Europa neutra del 2050. 

Explica’m on podem utilitzar l’hidrogen en la nostra vida diària. Directament com a combustible, en motors de combustió d’hidrogen, en vehicles elèctrics que utilitzin piles d’hidrogen.. Tot i que l’hidrogen el trobem sobretot en el sector industrial, com a matèria primera per a fabricar productes químics, per hidrogenar el CO2, que és una molècula que hem d’eliminar i que és el principal causant del canvi climàtic. Utilitzant hidrogen verd podem descarbonitzar una part important del sector productiu del nostre país. 

Més aplicacions de l’hidrogen? En el sector petroquímic permet millorar els talls o fraccions del petroli, quan el tens en cru, cosa que millora la combustió. O, per exemple, en la indústria dels fertilitzants. Amb l’hidrogen es fa l’amoníac, i amb l’amoníac es fan els fertilitzants. Una aplicació directa i senzilla seria canviar tot l’hidrogen gris per l’hidrogen verd. Ja hi guanyaríem molt! 

Dius que l’any 2050 hem de ser neutres en emissions de carboni. En aquests temes s’utilitza molt el concepte de descarbonització, en què jo no hi estic d’acord, ja que no hem d’evitar l’ús del carboni, perquè el necessitem, sinó que el que hem d’aconseguir és no dependre ni utilitzar els combustibles fòssils, els de sota terra, i seguir utilitzant els que tenim a la superfície, els que siguin renovables. És a dir, hem d’aconseguir desfossilitzar la indústria. 

El projecte HACDOS parla d’aprofitar i renovar les aigües brutes o residuals de la indústria. I no podria ser per a un ús domèstic? Clar. Parlem que el reactor necessari és un panell solar, per la qual cosa podria ser que sí. Ara hem de plantejar-ho en un sentit industrial, que té molts afluents d’aigua residual. 

HACDOS forma part d’H2CAT. És la xarxa de transferència de coneixement d’hidrogen de Catalunya. Hem creat un ecosistema amb centres tecnològics, centres de recerca i universitats, que treballa per crear tecnologies en tota la cadena de valor. Tenir tecnologia i transferir-la al món industrial.

Jaume, formes part del laboratori d’Eurecat de Lleida. Soc enginyer format a la Universitat de Lleida. El que fem al centre d’Eurecat a Lleida és pensar i desenvolupar els processos de disseny i de fabricació, per portar un projecte de la teoria i els tests en laboratori a la producció a gran escala. I quan la tecnologia és madura, portar-ho a la indústria, en la part de transferència de coneixement. 

Teniu feina a buscar materials, provar-los... En aquest projecte fabriquem prototips semblants als panells solars, per la qual cosa necessitem testejar tots els materials per saber que funcionen, que aguanten les inclemències del temps, que no es deterioren ni degraden, que permeten que la llum passi bé, que siguin prou econòmics per fer-los viables, etc. Aquí vull apuntar que tot el que fem des de Lleida ho fem amb agents del territori. És a dir, des dels mecanitzats, els vidres, les ferreteries.. Tot ho fem amb gent de Lleida. 

En quina part esteu ara? Ara tenim una planta de panells d’un metre quadrat. I ja estem creant la planta de panells de deu metres quadrats. És a dir, ja ho estem produint a escala. 

I per a la indústria, quants panells farien falta? Això dependrà de la necessitat de cada indústria i de la quantitat d’aigües residuals que generin. El que et puc dir és que no tota l’aigua s’embruta igual i que depèn molt del tipus d’indústria.

Aitor, l’aigua bruta no deu ser igual a tot arreu. No, les aigües residuals solen tenir matèria orgànica i sòlids que tapen o poden impedir la llum del sol, i es pot convertir en un problema. Estudiem diferents tipus d’aigua i la versalitat de la tecnologia. 

I l’aigua residual acaba a... Pot tornar al cicle productiu, convertir-se en aigua de reg, o, si les característiques ho permeten, tornar a l’aixeta. Hem d’entendre que, pel que fa a la depuració de l’aigua, el que fem és un procés similar al que faria una depuradora d’aigua convencional. 

Aigua de qualsevol indústria? Podem tractar qualsevol tipus d’aigua, tant domèstiques com de la indústria, per exemple, agroalimentària. 

Com corre l’aigua que entra als panells? En l’estat actual de la tecnologia, estem desenvolupant el procés des del laboratori i l’aigua corre constant, per afavorir la producció de l’hidrogen i la depuració de l’aigua. 

Entenc que és aigua que corre a poc a poc perquè ha d’aconseguir la depuració i la fabricació d’hidrogen, però imagino que l’aigua d’una indústria corre sense parar. Com ho penseu, això? Hem partit de volums petits en sistemes en continu. Estem treballant per millorar els dissenys dels reactors i optimitzar el procés per augmentar les seves prestacions. També haurem de veure si podem tractar tota l’aigua residual que surt d’un procés industrial, o una part concreta.